表面微坑超声振动加工技术对于改善缸套—活塞环摩擦副的摩擦润滑状态具有重要意义。针对表面微坑超声振动加工过程中谐振频率随负载漂移的问题,建立微坑加工等效负载与换能器谐振频率和调谐电感的关系模型,通过仿真和试验验证研究了外加负载变化时,谐振频率与调谐电感值的变化规律。结果表明,随着外加工具杆长度增加,换能器谐振频率呈下降趋势;通过在回路中串联一个调谐电感,补偿负载的变化量,可使换能器谐振频率回到设计谐振频率。可见外加调谐电感可有效解决表面超声微坑振动加工过程中谐振频率随负载漂移的问题。

智能车间无人机巡检路径规划是一种典型的室内无人机路径规划技术,通过无人机对车间各工作区域进行智能巡检来解决部分在工作区域发生的问题或者对发生的问题进行及时反馈。针对路径规划这一问题,以巡检路径最短为目标提出一种改进的混合粒子群算法,该算法将粒子群算法和遗传算法进行结合,通过对遗传算法进行结构优化以及寻找粒子群算法的最优参数组合,使之更易收敛于最短路径。仿真实验证明,相较于传统的粒子群算法,优化后的混合粒子群算法收敛能力得到了很大的提升。最终的模拟实验验证了该算法的可行性。

研究空化冲击波效应对于功率超声加工具有重要意义。为揭示功率超声加工参数与冲击波压强之间的关系,考虑声压在空泡压缩过程中的作用,建立冲击波压强模型。通过试验与数值方法,对超声声压在功率超声加工中的作用以及功率超声加工参数对冲击波压强的影响进行分析。在此基础上,对空泡在被加工固体表面附近球形溃灭产生的冲击波进行分析,结果表明超声声压通过改变空泡的运动来影响冲击波压强的大小;冲击波压强最大值随着声压幅值的增加而增加,随着超声频率、润滑液表面张力系数的增加而减小;冲击波经过衰减后,作用于固体表面的压强仍然可以达到吉帕级以上。

为了解决超声振动系统谐振频带窄与振动系统频率漂移范围宽的矛盾,提出了PC机和单片机组成的频率跟踪系统.在此基础上将频率跟踪系统应用于功率超声珩磨加工,结果表明此频率跟踪系统能稳定、实时地对振动系统的频率进行跟踪,使振动系统总工作在最佳的谐振状态,更好地实现了功率超声加工的工艺效果.

利用4种不同厚度的PP薄膜进行超声热合实验,分别得到热合强度最高时相应的超声时间。对封合处的剖面进行显微观测,并对纸板进行同样的超声封合,发现在超声波作用时,材料间摩擦产生的热量是熔融材料实现焊接的主要原因。

对QDFM-125型超声波封尾机的变幅杆进行研究，发现了其设计缺陷。改进了原有变幅杆的结构，并与原变幅杆进行封口比较。结果表明，改进后的变幅杆传递超声，能量损失减少，工作效率提高。

针对市场现有工业用换能器使用前后端盖同种材料的现象,设计并对比了三种不同材料前端盖换能器性的能参数,得出其最优组合。使用解析法分析了后端盖为重金属,前端盖取三种不同金属材料时压电换能器的尺寸;画出等效电路图详细分析了不同材料下前端盖长径比递增时,前后振速比与品质因数的变化趋势。结果表明：后端盖为45钢的情况下,同长径比换能器的前后振速比关系为304不锈钢最小,45钢中等,7075Al最大;换能器的品质因数在辐射面尺寸附近小范围内的整体变化趋势呈正态分布;最后对不同端盖材料的换能器进行参数测量并得出最优尺寸。

对受纵向激励振动的功率超声珩磨工具头的横向辐射声场进行研究，以流固耦合系统运动方程为基础，利用弹性力学对超声珩磨工具头三维横向辐射声场进行理论计算，并通过有限元仿真分析了工具头横向辐射声场的声压分布规律。结果表明，该声场中的声压大小及分布分别与流固界面处振动工具头表面的应力大小和分布相有关。改变激励频率的大小，可以间接地改变横向辐射声场的声压分布。

提出了一种UG环境下针对参数化产品的工程图智能生成方法,综合运用UG二次开发工具,开发出参数化功率超声珩磨装置智能辅助制图系统。该系统利用模板技术实现了自定义图纸模板的自动导入;定制了国标化制图标准,通过编程实现视图生成、尺寸自动标注、新版粗糙度标注功能;使用数据库技术实现技术要求的自动读写;基于属性映射实现标题栏和明细栏的自动填写。该系统具有良好的人机交互性和可移植性,借助该系统可快速准确地生成不同尺寸的功率超声珩磨装置的工程图。

为了探究在混粉电火花加工中,将超声施加于工件对加工效果的影响,在成型电火花机床的基础上自行设计了一套工件附加超声的混粉电火花加工装置。并对TC4钛合金分别使用普通混粉电火花和超声混粉电火花进行加工,利用正交试验法通过极差分析确定两种加工方式的最优参数,通过对比试验,综合分析两种加工方式的试验结果。研究表明,在混粉电火花加工TC4钛合金过程中,将超声附加在工件上,加工时间减少了10%,表面粗糙度减少了15%,研究结果为实现TC4钛合金高效高质量的加工提供了参考。